2021-2022学年天津市红桥区高三（上）期末物理试卷（含答案解析）

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这是一份2021-2022学年天津市红桥区高三（上）期末物理试卷（含答案解析），共11页。试卷主要包含了【答案】A，【答案】AC，【答案】B，【答案】AD，【答案】AB，【答案】CD，【答案】BD BD等内容，欢迎下载使用。

2021-2022学年天津市红桥区高三（上）期末物理试卷

将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，图象如图所示．以下判断正确的是( )

A. 前3内货物处于超重状态
B. 最后2内货物只受重力作用
C. 前3内与最后4内货物的平均速度相同
D. 第3末至第5末的过程中，货物的机械能守恒

火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则火星上与地球上的第一宇宙速度之比为( )

A. ：5 B. 5：1 C. ：2 D. 1：5

下列叙述中符合物理学史实的是( )

A. 伽利略通过理想斜面实验，得出力不是维持物体运动原因的结论
B. 贝克勒耳通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的
C. 卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子
D. 牛顿通过实验测出了万有引力常量，验证了万有引力定律

高空坠物极易对行人造成伤害。若一个50g的鸡蛋从居民楼的15层坠下，距离地面的高度大约45m，与地面的撞击时间约为，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )

A. 50N B. 80N C. 120N D. 150N

等量异种电荷的电场线如图所示，下列表述正确的是( )

A. a点的电势低于b点的电势 B. a点的场强大于b点的场强，方向不相同
C. 中垂线线上各点比较，中点场强最小 D. 负电荷在a点的电势能大于在b点的电势能

如图所示，一列简谐横波向右传播，P、Q两质点平衡位置相距。当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，则这列波的波长可能是( )

A. B. C. D.

如图所示，轻质弹簧的左端固定，右端处于自然状态．小物块的质量为m，从A点向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动回到A点恰好静止．物块向左运动的最大距离为s，与地面间的动摩擦因数为，重力加速度为g，弹簧未超出弹性限度．在上述过程中( )

A. 物块在A点的初速度为 B. 物块克服摩擦力做的功为
C. 弹簧的最大弹性势能为 D. 弹簧的最大弹力为

如图所示，长为l的轻杆，一端固定一个小球，另一端固定在光滑的水平轴上，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列叙述正确的是重力加速度为( )

A. v的极小值为
B. v由零逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大
C. 当v从逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大
D. 当v从逐渐减小时，杆对小球的弹力仍逐渐增大

在探究合力的方法时，先将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上带有绳套的两根细绳。实验时，需要两次拉伸橡皮条，一次是通过两细绳用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条，另一次是用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条。
①实验对两次拉伸橡皮条的要求中，下列哪些说法是正确的______填字母代号
A.将橡皮条拉伸相同长度即可
B.将橡皮条沿相同方向拉到相同长度
C.将弹簧秤都拉伸到相同刻度
D.将橡皮条和绳的结点拉到相同位置
②同学们在操作过程中有如下议论，其中对减小实验误差有益的说法是______填字母代号
A.两细绳必须等长
B.弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行
C.用两弹簧秤同时拉细绳时两弹簧秤示数之差应尽可能大
D.拉橡皮条的细绳要长些，标记同一细绳方向的两点要远些。
读出游标卡尺和螺旋测微器的读数：
读数为______
读数为______
在实验室中，往往利用半偏法测量电流表或电压表的内阻。测量电路图如右。E为电源，其电动势为E。为总阻值较大的滑动变阻器。为电阻箱。A为被测电流表。用此电路，经以下步骤可近似测得电流表的内阻：①闭合，断开，调节，使电流表读数等于其量程；②保持不变，闭合，调节，使电流表读数等于；③读出的值，则______。该实验的系统误差总是使电表内阻的测量值比其真实值偏大还是偏小______。
某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意如图，皮带在电动机的带动下保持的恒定速度向右运动，现将一质量为的邮件轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数设皮带足够长，取，在邮件与皮带发生相对滑动过程中，求：
邮件相对滑动的时间t；
邮件对地的位移大小x；
邮件与皮带发生相对滑动过程中生的热。
长为L的轻绳上端固定，下端系着质量为m的小球A，处于静止状态。A受到一个水平瞬时冲量后在竖直平面内做圆周运动，恰好能通过圆周轨迹的最高点。当A回到最低点时，与质量同为m迎面运动过来的小球B迎面正碰，碰后A、B粘在一起，仍做圆周运动，并恰能通过圆周轨迹的最高点。不计空气阻力，重力加速度为g，求
小球A到达最高点的速度大小？
受到的水平瞬时冲量I的大小？
碰撞前瞬间B的速度多大？
如图是一个说明示波管工作原理的示意图，电子经电压，加速后以速度垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h，两平行板间的距离为d，电势差为，板长为l，示波管的灵敏度为每单位电压引起的偏转量，通过公式推导说明可采用哪些方法可以提高示波管的灵敏度。

答案和解析

1.【答案】A

【解析】解：A、前3 s内货物向上做匀加速运动，加速度向上，处于超重状态，故A正确；
B、在图象中，斜率表示加速度，最后2s内的加速度大小为，所以货物还受到其他力作用，故B错误；
C、前3内平均速度。最后4内货物的位移，平均速度，故C错误；，受到向上的拉力，故C错误；
D、第3末至第5末的过程中，速度不变，动能不变，重力势能增大，其机械能增加，不守恒，故D错误。
故选：A。
速度时间图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，根据平均速度的公式比较前3内与最后4内货物的平均速度的大小．根据机械能等于动能与重力势能之和分析机械能的变化．
本题关键是根据图象得到物体的运动情况，然后进一步判断超、失重情况，注意只要加速度向上，物体就处于超重状态．加速度向下，物体就处于失重状态．

2.【答案】A

【解析】解：由万有引力提供向心力有：，解得地球上的第一宇宙速度
同理可得火星上第一宇宙速度为
由此可得：，故A正确，NCD错误。
故选：A。
地球上的第一宇宙速度是物体在地球附近绕地球做匀速圆周运动的速度，由万有引力提供向心力求解第一宇宙速度之比；
本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星球表面，忽略星球自转的情况下，万有引力等于重力；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解答。

3.【答案】AC

【解析】解：A、伽利略通过理想斜面实验，得出力不是维持物体运动原因的结论。故A正确
B、居里夫人通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的。故B错误
C、卢瑟福预言了中子的存在，查德威克通过原子核人工转变的实验发现了中子。故C正确
D、卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，验证了万有引力定律。故D错误
故选：AC。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可．
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

4.【答案】D

【解析】解：自由下落时间
与地面的碰撞时间为，
鸡蛋的质量
全过程根据动量定理可得：；
代入数据解得冲击力：。
故ABC错误，D正确
故选：D。
根据鸡蛋下落的总高度，计算下落的时间，全过程根据动量定理列方程求解。
本题主要是考查动量定理，利用动量定理解答问题时，要注意分析运动过程中物体的受力情况，能够根据全过程动量定理求解。

5.【答案】B

【解析】解：
A、等量异种点电荷的电场线和等势面如图所示：沿着电场线方向电势降低，a点电势高于b点电势，故A错误；
B、根据电场线的疏密判断场强的大小，由图知，a点电场线密，b点电场线疏，故a点的场强大于b点的场强，但切线方向不同，场强方向不同，故B正确；
C、由图可知看出，在等量异种点电荷的中垂线上各点比较，中点场强最大，故C错误；
D、根据A选项分析知，a点电势高于b点电势，负电荷在a点电势能小于b点电势能，故D错误；
故选：B。
根据电场线疏密判断场强的大小，电场线越密，场强越大；电场线越疏，场强越小。电场线上某点切线方向为该点的场强方向，根据等量异种点电荷形成电场的电场线分布的对称性分析对称点场强的大小关系。等量异种点电荷连线的中垂线是一条等势线。
本题关键在于理解电场线的特点，注意电场强度是矢量，比较时不仅要比较大小还要比较方向；对于等量异种点电荷和等量同种点电荷的电场线、等势线的分布是考试热点，要抓住对称性记忆。

6.【答案】AD

【解析】解：当P运动到上方最大位移处时，Q刚好运动到下方最大位移处，那么两质点平衡位置间距离为波长的倍，……，故有，那么，当时，；当时，；当时，，故AD正确，BC错误；
故选：AD。
根据质点的位置关系，列出两点间距离与波长的关系，计算出波长的大小。
本题主要考查了横波图像的相关应用，理解质点间距离与波长的关系即可完成分析，整体难度不大。

7.【答案】AB

【解析】解：A、设物块在A点的初速度为，对整个过程，利用功能定理可得：，解得：，故A正确；
B、整个过程中，物块所受的摩擦力大小恒定，摩擦力一直做负功，所以克服摩擦力所做的功为，故B正确；
C、物体向右运动的过程，根据能量守恒定律可得弹簧的最大弹性势能：，故C错误；
D、物体向右运动时，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时，即时，速度最大，所以弹簧的最大弹力大于，故D错误。
故选：AB。
对整个过程，利用动能定理求物块在A点的初速度；根据功能关系分析整个过程中物块克服摩擦力做的功；对物体向右运动的过程，利用能量守恒定律求弹簧的最大弹性势能；物体向右运动时，当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等时速度最大，物体继续向右运动，弹簧继续伸长到自然状态，由此分析最大弹力。
运用动能定理和功能关系时解题的关键要选择好研究的过程，分析过程中有哪些力做功，然后根据动能定理列式求解。

8.【答案】CD

【解析】解：A、细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为零。故A错误。
B、C、当，杆子的作用力为零，当时，杆子表现为拉力，速度增大，拉力增大。当时，杆子表现为支持力，速度减小，支持力增大。故B错误，CD正确；
故选：CD。
细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点的最小速度为零，靠径向的合力提供向心力，杆子可以表现为支持力，也可以表现为拉力，根据牛顿第二定律判断杆子的作用力和速度的关系．
解决本题的关键知道小球在最高点的临界情况，知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．

9.【答案】BD BD

【解析】解；①A、B本实验的目的是为了验证力的平行四边形定则，即研究合力与分力的关系。根据合力与分力是等效的，本实验橡皮条两次沿相同方向拉伸的长度要相同。故A错误，B正确。
C、D在白纸上标下第一次橡皮条和绳的结点的位置，第二次将橡皮条和绳的结点拉到相同位置，表明两次效果相同，即两个拉力和一个拉力等效，而弹簧称不必拉到相同刻度。故C错误，D正确。
故选：BD
②A、B本实验是通过在白纸上作力的图示来验证平行四边定则，为了减小实验误差，弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，否则，作出的是拉力在纸面上的分力，误差较大。两细绳长度不需要相同。故A错误，B正确。
C、用两弹簧秤同时拉细绳时弹簧读数没有要求，只要使得两次橡皮条拉伸到一点就行。故C错误。
D、弹簧秤标记同一细绳方向的两点要远些，作图时产生的角度误差会减小。故D正确。
故选：BD；
故答案为：①BD；②BD；点评：
①根据合力与分力的关系是等效的，分析橡皮条两次拉伸长度关系和橡皮条和绳的结点的位置关系。
②根据实验操作过程是纸面上，力的图示也画在白纸上，分析对弹簧秤、细绳、橡皮条的要求。从数学上考虑如何减小误差
实验的核心是实验原理，根据原理选择器材，安排实验步骤，分析实验误差，进行数据处理等等。

10.【答案】

【解析】解：游标卡尺的分度值为，游标卡尺的主尺读数为：，游标尺上第3个刻度和主尺上某一刻度对齐，所以游标读数为，所以最终读数为：。
螺旋测微器的固定刻度读数为，可动刻度读数为，所以最终读数为：。
故答案为：；。
游标卡尺读数的方法是主尺读数加上游标尺读数，不需估读；螺旋测微器的读数方法是固定刻度读数加上可动刻度读数，在读可动刻度读数时需估读，注意二者读数的差别。
对于基本测量仪器如游标卡尺、螺旋测微器等要了解其原理，要能正确使用这些基本仪器进行有关测量。

11.【答案】偏小

【解析】解：保持不变，闭合开关时认为电路干路电流不变，等于电流表的满偏电流，电流表读数等于，由并联电路特点可知，流过电阻箱的电流等于，则电流表内阻等于电阻箱阻值，即。
闭合开关时，电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可知，干路电流增大，大于，当电流表半偏时，流过电阻箱的电流大于，则流过电阻箱的电流大于流过电流表的电流，此时电流表内阻大于电阻箱阻值，实验认为电流表内阻等于电阻箱阻值，因此电流表内阻测量值小于真实值。
故答案为：；偏小。
根据实验步骤应用并联电路特点求出电流表内阻；应用半偏法测电流表内阻，认为电路中电流保持不变，当电流表半偏时电流表内阻等于电阻箱阻值；根据实验步骤与实验原理分析结合实验电路图分析实验误差。
本题考查了半偏法测电流表内阻实验，考查了实验误差分析，理解实验原理、分析清楚实验电路图与实验步骤是解题的前提，应用欧姆定律与并联电路特点即可解题。

12.【答案】解：设邮件放到皮带上与皮带发生相对滑动过程中，根据牛顿第二定律可得：
代入数据解得：；
根据速度-时间关系可得：；
根据位移-时间关系可得邮件对地的位移大小为：
；
邮件与皮带发生的相对位移为：
根据功能关系可得产生的热为：
代入数据解得：。
答：邮件相对滑动的时间为1s；
邮件对地的位移大小为1m；
邮件与皮带发生相对滑动过程中生的热为2J。

【解析】根据牛顿第二定律求解加速度大小，根据速度-时间关系求解时间；
根据位移-时间关系可得邮件对地的位移大小；
求出邮件与皮带发生的相对位移，根据功能关系求解产生的热。
本题主要是考查牛顿第二定律的综合应用和功能关系，关键是知道计算由于摩擦产生的热的计算方法。

13.【答案】解：小球A恰好能通过圆周运动最高点，重力提供向心力，设此时小球的速度为v，
在最高点，对小球A，由牛顿第二定律得：
解得：
小球A从最低点到最高点过程机械能守恒，取轨迹最低点处重力势能为零，设小球A在最低点的速度为，
由机械能守恒定律得：
对小球A，由动量定理得：
解得：，
设两球碰撞后的速度为，A、B碰撞后恰能通过圆周运动轨迹最高点，则碰撞后的速度，
设碰撞前瞬间B的速度为，A、B碰撞过程系统在水平方向动量守恒，以碰撞前B的速度方向为正方向，
A、B碰撞过程，在水平方向，由动量守恒定律得：
解得：
答：小球A到达最高点的速度大小是；
受到的水平瞬时冲量I的大小是；
碰撞前瞬间B的速度大小是。

【解析】小球A恰能通过圆周轨迹的最高点，重力提供向心力，应用牛顿第二定律求出小球到达最高点时的速度。
应用机械能守恒定律求出小球在最低点的速度，然后求出A受到的冲量大小。
、B碰撞后恰好通过最高点，在最高点重力提供向心力，应用牛顿第二定律求出在最高点时的速度，碰撞后到最高点过程机械能守恒，应用机械能守恒定律可以求出碰撞后的速度；A、B碰撞过程系统动量守恒，应用动量守恒定律求出碰撞前B的速度。
知道小球恰好通过最高点的临界条件是解题的前提与关键，根据题意分析清楚运动过程，应用牛顿第二定律、机械能守恒定律与动量守恒定律可以解题。